搅拌摩擦加工工艺及水冷对A356铸铝合金晶粒细化作用及变形控制

摘要

A356铸铝合金因具有良好的可加工性、可焊接性以及低成本等优点在航空航天、汽车制造等多领域有巨大应用潜力.但铸造缺陷、晶粒及第二相粗大造成的力学性能恶化严重制约其实际应用.搅拌摩擦加工(FSP)是消除铸造缺陷、细化晶粒及第二相的有效技术之一.为探究FSP工艺与晶粒细化的内在联系,并优化加工区A356铝合金组织及性能,系统分析了加工参数及冷却工艺对加工区成型、晶粒细化、显微硬度及加工变形的影响.结果表明:转速和加工速度所引起的应变和热量共同影响晶粒细化程度;随着转速的增加,材料所受应变提高,从而有利于晶粒细化,但高转速和低加工速度所产生的高热输入会导致晶粒长大.水冷工艺则可有效抑制晶粒的长大和加工变形.Si第二相颗粒周围会因位错堆积而引发局部晶粒的超细化.